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Konventionelle Polymere leitfähig ausrüsten durch Zusatz von Kohlenstoff-Nanoröhren

Mit ihren außergewöhnlichen Eigenschaften sind Kohlenstoff-Nanoröhren zum Gegenstand zahlreicher Projekte von Materialforschern geworden. Schon kleinste Mengen dieser Röhren mit 1 bis 30 Nanometern Durchmesser und 1 bis 10 Mikrometern Länge reichen aus, um in einer Polymermatrix ein Perkolationsnetzwerk zu bilden und damit antistatische Ausrüstung oder Leitfähigkeit des Kunststoffs zu erreichen. Zusätzlich können Materialeigenschaften wie Festigkeit und Brandverhalten verbessert werden.

Bild 1: Kryobruch eines Komposites aus Polycarbonat mit 1,5 Gew% mehrwandiger Kohlenstoff-Nanoröhren (MWNT).
(Die MWNT wurden im Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung IFW Dresden, AG Dr. Leonhardt, synthetisiert).

In einer Arbeitsgruppe am Institut für Polymerforschung Dresden wird daran gearbeitet, herkömmliche Schmelzeverarbeitungstechnologien in Extrudern für die Herstellung von Verbunden aus Polymeren und Kohlenstoff-Nanoröhren anzupassen. Damit sollen die bisher nur im Labor in Kleinstmengen erzeugten Verbunde auch für industrielle Anwendungen interessant gemacht werden. Es ist den Forschern gelungen, Mischbedingungen und Einsatz von Additiven soweit zu optimieren, dass der Zusatz von nur 1 Gew% mehrwandiger Kohlenstoff-Nanoröhren (MWNT) ausreicht, um Kunststoffe antistatisch auszurüsten; bei 2 Gew% Zusatz sind sie bereits elektrisch leitfähig. Dies konnte am Beispiel von Polycarbonat gezeigt werden. Bei Rußfüllung müssten dafür etwa 10-20 Gew% Füllstoff verwendet werden, und gleichzeitig würden andere Materialeigenschaften negativ beeinflusst werden.

Kontakt für weitere Informationen:
Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Hohe Straße 6, 01069 Dresden, Deutschland
Dr. Petra Pötschke
Tel. (0351) 4658 395
E-mail: poe@ipfdd.de


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